초록 ▼

1차년도: 나노선의 흡수 스펙트럼 및 효율을 예측할 수 있는 전자기학 전산모사 기법을 개발하고, 전산모사를 기반으로 고효율 단일 모드 나노선을 설계하였다. 설계안을 바탕으로 회절격자 나노선, air-void 나노선 등의 시험 제작에 성공하였다. 입사광의 파장에 따른 전류밀도를 측정할 수 있는 평가 장치를 통해 제작된 나노선 구조 내에 존재하는 공진모드의 정체를 입증하였다. 특히, 이종접합 나노선 합성 및 유전체 코팅 기술을 통해 단일 Si 나노선 광기전력 소자 기준 세계 최고 수준의 전류밀도 값을 확보하였다.
2차년도: 단일

1차년도: 나노선의 흡수 스펙트럼 및 효율을 예측할 수 있는 전자기학 전산모사 기법을 개발하고, 전산모사를 기반으로 고효율 단일 모드 나노선을 설계하였다. 설계안을 바탕으로 회절격자 나노선, air-void 나노선 등의 시험 제작에 성공하였다. 입사광의 파장에 따른 전류밀도를 측정할 수 있는 평가 장치를 통해 제작된 나노선 구조 내에 존재하는 공진모드의 정체를 입증하였다. 특히, 이종접합 나노선 합성 및 유전체 코팅 기술을 통해 단일 Si 나노선 광기전력 소자 기준 세계 최고 수준의 전류밀도 값을 확보하였다.
2차년도: 단일 모드 광기전력 나노선의 제작 및 측정 평가를 진행하였고, 파장 가변에 영향을 끼치는 주요 인자를 파악하여 파장 가변형 광 흡수 나노선을 구현하였다. 나노선의 광산란 정도를 정량 측정하는 장치를 개발하고, 광 흡수와 광 산란의 상관관계를 입증하였다. 또한, 유연 광전자 소자에 필수적인 고전도성 초박막 투명전극 개발에 성공하였다.
3차년도: 대면적 나노선 광기전력 소자 구현을 위해 다수의 나노선이 평면 내에 집적되었을 때의 배열 효과를 연구하였고, 광학 안테나 효과와 회절 효과 간의 상관성을 밝혔다.
본 과제의 파생 연구의 일환으로 빛과 나노 구조 간 회절 효과에 대한 이해를 바탕으로 세계 최고 수준의 청색 LED 광원 개발에 성공하였다.
(출처: 연구결과 요약문 5p)

Abstract ▼

• We developed Plateau–Rayleigh crystal growth of periodic shells on one-dimensional substrates. Our synthesis suggest that surface energy reductions drive the formation of periodic shells, and that variation in kinetic terms and crystal facet energetics provide the means for tunability.
• We pro

• We developed Plateau–Rayleigh crystal growth of periodic shells on one-dimensional substrates. Our synthesis suggest that surface energy reductions drive the formation of periodic shells, and that variation in kinetic terms and crystal facet energetics provide the means for tunability.
• We proposed rationally designed 3D grating nanowires for boosting light-matter interactions. Full-vectorial simulations show that grating nanowires sustain high-amplitude waveguide modes and induce a strong optical antenna effect, which leads to an enhancement in nanowire absorption at specific or broadband wavelengths.
• We demonstrated that high-index contrast air cavity patterns that can dramatically increase light extraction in InGaN/GaN LEDs by enhancing the strength of low-order diffraction modes. Rationally designed air cavity templates yielded blue-emitting InGaN/GaN LED devices, exhibiting up to 39% larger wall-plug efficiency than state-of-the-art LED devices.
• We demonstrated that simple dielectric shells can double light absorption and dramatically increase light scattering in Si NWs by enhancing the optical antenna effect of the wires. The effect can be leveraged in NW-based PV devices to increase the power conversion at minimal cost by using a simple and scalable PECVD process to coat the wires.
(출처: Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10 5. 연구결과의 활용계획 ... 11 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 12 7. 참고문헌 ... 13 8. 연구성과 ... 13 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 21 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 21 11. 기타사항 ... 21끝페이지 ... 21